論文の概要: Ancilla wavefunctions of Mott insulator and pseudogap metal through
quantum teleportation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.16038v1
- Date: Sat, 29 Jul 2023 18:00:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-01 18:08:27.165524
- Title: Ancilla wavefunctions of Mott insulator and pseudogap metal through
quantum teleportation
- Title（参考訳）: 量子テレポーテーションによるmott絶縁体とpseudogap金属のアンシラ波動関数
- Authors: Boran Zhou and Ya-Hui Zhang
- Abstract要約: 我々は、アンシラ量子ビットを用いた量子テレポーテーションにより、モット絶縁体のための新しいクラス波動関数を提供する。
Phi=+infty$ の波動関数は、無限 U におけるよく知られたグッツウィラー射影波動関数を回復することを示す。
数値パワー以外にも、アンシラ波動関数は、バンド幅調整された金属絶縁体遷移を理解するための新しい概念図を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9943074894669663
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Weak Mott regime with finite U is a wonderful region to search for quantum
spin liquid, but it is challenging to write down a wavefunction capturing both
spin liquid and charge fluctuations. Conventional methods using complicated
Jastrow factors have difficulties when the underlying spin liquid has a
non-trivial projective symmetry group (PSG). To cure this problem, here we
provide a new class wavefunction for Mott insulator through quantum
teleportation using ancilla qubits. We primarily focus on half filling of the
fermionic Hubbard model. We will prove that a single variation parameter $\Phi$
in our wavefunction tunes the Mott charge gap continuously. On a generic
lattice, we show that the wavefunction at $\Phi=+\infty$ recovers the familiar
Gutzwiller projectived wavefunction at infinite U. The wavefunction at
$\Phi=\frac{U}{2}$ is equivalent to applying the inverse Schrieffer Wolff
transformation at linear order of $t/U$, as expected in large but finite U
regime. From a gauge theory description we can show that the wavefunction has
an electronic sector decoupled from a spinon sector describing localized spin
moments. The charge gap $\Delta_c$ can be shown to be $2\Phi$ and we conjecture
that the wavefunction works well down to the regime with small charge gap on a
generic lattice. We represent the wavefunction using tensor network and
numerically confirm this conjecture in one dimension. Beyond the numerical
power, the ancilla wavefunction also provides a new conceptual picture to
understand the bandwidth tuned metal insulator transition. In this new
framework, there can in principle exist a narrow region of fractional Fermi
liquid (FL*) phase between the usual Fermi liquid and the Mott insulator, a
scenario which is not captured by the conventional slave rotor theory and thus
was usually outlooked.
- Abstract（参考訳）: 有限Uの弱モット状態は量子スピン液体を探すには素晴らしい領域であるが、スピン液体と電荷のゆらぎを捉える波動関数を記述することは困難である。
複雑なジャストロー因子を用いる従来の方法では、下層のスピン液体が非自明な射影対称性群(psg)を持つと困難になる。
この問題を解決するために、アシラ量子ビットを用いた量子テレポーテーションにより、モット絶縁体に対する新しいクラス波動関数を提供する。
我々は主にフェルミオンハバードモデルの半充填に焦点を当てている。
我々の波動関数における1つの変分パラメータ$\phi$がモット電荷ギャップを連続的にチューニングすることを証明する。
一般格子上では、$\phi=+\infty$ の波動関数は、慣れ親しんだgutzwiller射影波動関数を無限の u において回復することを示す: $\phi=\frac{u}{2}$ の波動関数は、大きな u 条件で期待されるように、逆シュリーファー・ウルフ変換を y/u$ の線型次数で適用することと同値である。
ゲージ理論の記述から、波動関数は局所化されたスピンモーメントを記述するスピノンセクタから分離された電子セクタを持つことが分かる。
電荷ギャップ $\delta_c$ は 2\phi$ であることが示され、波動関数は一般格子上の小さな電荷ギャップを持つレジームでうまく動作すると推測する。
テンソルネットワークを用いて波動関数を表現し、この予想を1次元で数値的に確認する。
数値的なパワーを超えて、アンシラ波動関数は帯域幅を調整した金属絶縁体遷移を理解するための新しい概念図を提供する。
この新しい枠組みでは、原則として通常のフェルミ液体とモット絶縁体の間の分数フェルミ液体(fl*)相の狭い領域が存在する可能性がある。
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